【正文】 容、渠系建筑物的尺寸、抽水站裝機(jī)容量）或灌溉面積的大小。因此，確定1979年為典型年。作物需水量的大小與氣象條件（溫度、日照、濕度、風(fēng)速）、土壤含水狀況、作物種類及其生長(zhǎng)發(fā)育階段、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、灌溉排水措施等有關(guān)，而且各因素對(duì)需水量的影響相互聯(lián)系，錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，在制定作物灌溉制度時(shí)，必須結(jié)合地區(qū)與農(nóng)時(shí)的具體情況進(jìn)行具體分析。（2）根據(jù)灌溉試驗(yàn)資料制定灌溉制度。本設(shè)計(jì)按水量平衡原理并結(jié)合群眾豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)分析制定作物灌溉制度。所以，時(shí)段計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的儲(chǔ)水量、有效降雨量、計(jì)劃濕潤(rùn)層增加而增加的水量以及計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)允許的上限、下限貯水量是本設(shè)計(jì)重點(diǎn)討論的4個(gè)部分。取50mm。（2）相關(guān)參數(shù)的確定①時(shí)段初劃濕潤(rùn)層內(nèi)的貯水量時(shí)段初劃濕潤(rùn)層內(nèi)的貯水量取80%，故=80%40050%40%=64mm。一般認(rèn)為一次降雨量小于5mm時(shí)，為0；一次降雨量在5~50mm時(shí)，~，；一次降雨量大于50mm時(shí)，~。冬小麥各個(gè)生育期有不同的計(jì)劃濕潤(rùn)層，因此在各生育期計(jì)劃層內(nèi)所允許的上、下限貯水量也不同。本設(shè)計(jì)由于地下水埋深多大于10米，地下水資源稀缺，因此不予考慮。表38 小麥逐日需水量計(jì)算表生育期幼苗期分蘗期拔節(jié)期抽穗期灌漿期起止日期~~~~~天數(shù)/d7735413244階段需水模數(shù)/%階段需水量/mm平均日需水量/mm（3）冬小麥的灌溉制度通過計(jì)算時(shí)段初劃濕潤(rùn)層內(nèi)的儲(chǔ)水量、有效降雨量、計(jì)劃濕潤(rùn)層增加而增加的水量以及計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)允許的上限、下限貯水量，來制定冬小麥的灌溉制度。把播前灌水定額加上生育期的灌水定額，即得冬小麥的灌水定額=+= m3/畝，即340mm。 設(shè)計(jì)典型年的選擇灌溉用水量主要受降雨量的制約，不同水文年度降雨不同。對(duì)于任何一種作物的某一次灌水，須供水到田間的灌水量（稱凈灌溉用水量）可用下式（38）求得；任一時(shí)段內(nèi)的凈灌溉用水量（時(shí)段內(nèi)各種作物凈灌溉用水量之和）可用式（39）計(jì)算。/畝萬畝萬m179。/畝萬畝萬m179。就是對(duì)灌區(qū)的供水與需水進(jìn)行綜合分析比較，若供水量大于需水量，則滿足灌區(qū)需水要求；反之，則需要修建蓄水工程或選擇性消減灌溉用水量，使可供水量滿足需水量的要求。179。由表310可求得典型年全灌區(qū)凈灌溉用水過程。經(jīng)計(jì)算，=。 灌水率的設(shè)計(jì)灌水率是指灌區(qū)單位面積(一般以100hm2計(jì))上所需灌溉的凈流量，它是根據(jù)灌溉制度確定的，是計(jì)算灌區(qū)渠首的引水流量和灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量的重要參數(shù)。直接影響著灌水率的大小，也影響著渠道的設(shè)計(jì)流量和渠道及渠系建筑物的造價(jià)。灌水率初圖見圖41.表41 各作物初擬灌水率值作物作物所占面積（%）灌水次數(shù)灌水定額(m179。此外，為了減少輸水損失，并使渠道工作制度比較平穩(wěn)，在調(diào)整時(shí)不應(yīng)該是灌水率相差懸殊，一般最小灌水率不應(yīng)小于最大灌水率的40%。100h㎡）。圖 41 灌水率初圖圖42 渠系布置方案 灌溉渠道的規(guī)劃原則（1）干渠盡量布置在灌區(qū)的較高地帶，以便控制較大的灌區(qū)面積；（2）使工程量和工程費(fèi)用最??；（3）灌溉渠道的位置應(yīng)參照行政區(qū)劃確定，盡量使各用水單位都有獨(dú)立的用水渠道，以利管理；（4）斗，農(nóng)渠的布置應(yīng)滿足機(jī)耕要求；（5）要考慮綜合利用。其中四支渠為典型渠道實(shí)行輪灌，則四支渠農(nóng)渠輪灌工作制度見表42。渠道設(shè)計(jì)流量的推算：由于輪灌渠道的輸水時(shí)間小于灌水延續(xù)時(shí)間，所以，不能直接根據(jù)設(shè)計(jì)灌水模數(shù)和灌溉面積自下而上的推算渠道設(shè)計(jì)流量。（2） 由支渠分配到每條農(nóng)渠的田間凈流量 （43）式中 ——農(nóng)渠的田間凈流量，m3/s；——同時(shí)工作的斗渠條數(shù)；k——同時(shí)工作的農(nóng)渠條數(shù)。二、設(shè)計(jì)流量推算本設(shè)計(jì)以三支渠為典型進(jìn)行流量計(jì)算。支渠的凈流量：支渠每千米輸水損失系數(shù)為：支渠的平均工作長(zhǎng)度： =支渠的毛流量為：（2）計(jì)算三支渠的灌溉水利用系數(shù)：（3）計(jì)算其他九條支渠的設(shè)計(jì)流量 二干一支：*=(m3/s) 二干二支：*=(m3/s) 一支渠： *=(m3/s) 二支渠： *=(m3/s) (m3/s)四支渠： *=(m3/s) (m3/s)五支渠：*=（m3/s） =(m3/s)六支渠： *=(m3/s) (m3/s)七支渠： *=(m3/s) (m3/s)八支渠： (m3/s)（4）推求干渠各段的設(shè)計(jì)流量一干渠：EF段的設(shè)計(jì)流量 （m3/s） （m3/s）DE段的設(shè)計(jì)流量： CD段的設(shè)計(jì)流量： ++= BC段的設(shè)計(jì)流量： AB段的設(shè)計(jì)流量： 二干渠：HG段的設(shè)計(jì)流量： 則：+=灌溉水利用系數(shù)： 渠道加大流量渠道加大流量以設(shè)計(jì)流量為基礎(chǔ)，給設(shè)計(jì)流量乘以“加大系數(shù)”既得。則各支渠，干渠各段的加大流量見表44,45。符合這些條件得橫斷面稱為水利最佳斷面，水利最佳斷面應(yīng)為半圓形斷面，但天然土渠修成半圓形是很困難的，也是很不穩(wěn)定的，只能修成梯形斷面。渠道比降應(yīng)根據(jù)沿線地面坡度，下級(jí)渠道分水口要求水位、渠床土質(zhì)、渠道流量、渠水含沙量等情況，參照相似灌區(qū)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，如下表，初選一個(gè)渠道比降，進(jìn)行水力計(jì)算和流速校核，若滿足水位和不沖不淤要求，便可采用。糙率系數(shù)值的正確選擇不僅要考慮渠床土質(zhì)和施工質(zhì)量，還要估計(jì)到建成后的管理養(yǎng)護(hù)情況。支、農(nóng)渠采用梯形斷面。④ 校核渠道流速：式中：VCS為渠道不沖流速；K——根據(jù)渠床土壤性質(zhì)而定的耐沖系數(shù)，經(jīng)查表，本設(shè)計(jì)為干砌卵石，；Q——渠道的設(shè)計(jì)流量，m3/s。比較廣泛采用的是試算法求解渠道的斷面尺寸，具體步驟如下：① 設(shè)b、h值② 根據(jù)假設(shè)的b、h值計(jì)算相應(yīng)的過水?dāng)嗝婷娣eA、濕周、水力半徑R和謝才系數(shù)C，計(jì)算公式如下： （49） （410）式中：——過水?dāng)嗝婷娣e，；——水力半徑，；——濕周，；——水深，；——底寬，； ——謝齊系數(shù)，；——比降；——渠床糙率系數(shù)。本設(shè)計(jì)中采用干砌卵石護(hù)面，n=。表46 不同地形區(qū)渠道比降渠道級(jí)別干渠支渠斗渠農(nóng)渠平原灌區(qū)1/5000~1/100001/3000~1/70001/2000~1/50001/1000~1/3000丘陵灌區(qū)1/2000~1/50001/1000~1/3000土渠1/2000土渠1/1000石渠1/500石渠1/300濱湖灌區(qū)1/8000~1/150001/6000~1/80001/4000~1/50001/2000~1/3000 （2）渠床糙率系數(shù)渠床糙率系數(shù)n是反映粗糙程度的技術(shù)參數(shù)。一般情況下采用明渠均勻流公式計(jì)算，即 （48）式中：Q——渠道設(shè)計(jì)流量，m3/s； A——渠道斷面面積，m2； R——水力半徑，m； ——渠底比降； C——謝齊系數(shù)，一般采用曼寧公式，其中n為渠床糙率。對(duì)于同一條渠道，其設(shè)計(jì)流量與最小流量相差不要過大，否則在用水過程中，有可能因?yàn)樗徊粔蚨斐梢щy。 （47）式中： ——渠道加大流量，m3/s；——渠道加大系數(shù)，見表43； ——渠道設(shè)計(jì)流量，m3/s。故農(nóng)渠的田間徑流量為：取田間水利用系數(shù)=，則農(nóng)渠的凈流量為：=(m3/s)砂壤土，A=,m=：=農(nóng)渠平均工作長(zhǎng)度=農(nóng)渠的毛流量或設(shè)計(jì)流量為：②計(jì)算斗渠的設(shè)計(jì)流量。（5） 渠道的毛流量 （46）式中：——渠道的毛流量，m3/s； ——渠道的凈流量，m3/s； ——最下游一個(gè)輪灌組灌水時(shí)渠道的平均工作長(zhǎng)度，km。一、相關(guān)公式（1） 支渠的設(shè)計(jì)田間凈流量 （42）式中：——支渠的田間凈流量，m3/s；——支渠的灌溉面積，（100hm2）；——設(shè)計(jì)灌水模數(shù)，m3/（s渠道設(shè)計(jì)流量與渠道所控制的灌溉面積大小、作物組成和作物的灌溉制度以及渠道的工作制度有關(guān)。 渠道工作制度的確定渠道工作制度一般分為輪灌和續(xù)灌兩種方式，根據(jù)規(guī)劃要求，干渠、支渠采用續(xù)灌方式，斗渠采用輪灌方式。 m3/（s 作為設(shè)計(jì)渠道的設(shè)計(jì)灌水率值，為了不因短暫的大流量輸水而擴(kuò)大整個(gè)渠道，以節(jié)省渠道工程量，應(yīng)選取延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的最大灌水率值。/(s——第i種作物第k次灌水的灌水定額，m3/hm2。設(shè)灌區(qū)內(nèi)種有各種作物，某一作物的種植面積占灌區(qū)總種植面積的百分?jǐn)?shù)為，各次灌水定額分別為(=1，2等)(m3/100h㎡)，要求各次灌水在(=1，2等)晝夜內(nèi)完成，其各次灌水率為： （41）式中： ——第種作物第次灌水的灌水率，m3/（s634 灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)灌溉排水工程主要是對(duì)灌溉渠系進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，以田間工程規(guī)劃為主。通過渠系建設(shè)配套設(shè)施，把干、支、斗、農(nóng)四級(jí)渠道全部硬化防滲，以提高水的利用系數(shù)。/秒，且壩下滲水經(jīng)馬莊北攔河壩攔截可直接引入一支渠，宋灣、梢子溝滲水進(jìn)入干渠，灌區(qū)上游宋灣、新莊、馬莊、坡村、訖塔寨4000余畝用庫外徑流灌溉。,年供水量與興利庫容1580萬ｍ179。/畝萬畝萬m179。/畝萬畝萬m179。經(jīng)計(jì)算，作物的凈灌溉用水量與時(shí)段內(nèi)凈灌溉用水量見表310。在制定灌溉制度時(shí)，已根據(jù)灌溉保證率75%（中等干旱年）的選擇，選擇設(shè)計(jì)典型年為1979年。/畝1502302033020435550650745850合計(jì)340 灌區(qū)灌溉用水過程 灌溉用水量（或流量）是指灌溉土地需要從灌溉水源取用的水量（或流量）。由表39可知，冬小麥全生育期的灌水次數(shù)為8次。以河南新鄉(xiāng)冬小麥生育階段需水量模系數(shù)作為依據(jù)計(jì)算小麥各生育期需水量。土壤允許最小含水率應(yīng)大于凋萎系數(shù)，本設(shè)計(jì)取60%計(jì)劃層內(nèi)所允許的上、下限貯水量可用下式計(jì)算： （36） （37）式中： ——計(jì)劃層計(jì)劃層內(nèi)所允許的上限貯水量，m3/畝； ——計(jì)劃層計(jì)劃層內(nèi)所允許的下限貯水量，m3/畝；、——計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)土壤含水率上、下限，占空隙%； A——土壤孔隙率，占土體%； ——計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，m。表37 冬小麥各生育期的有效降雨量日期降雨量P(mm)入滲系數(shù)有效降雨量P0（mm）12月8日5．0012月15日1月28日1月30日2月21日2月22日3月22日3月29日3月31日4月6日4月7日4月18日4月25日5月11日5月14日11．4注：表中數(shù)據(jù)為全生育期內(nèi)各天的有效降雨量，有效降雨為零時(shí)數(shù)據(jù)略。冬小麥各生育期土壤的計(jì)劃濕潤(rùn)層深度依據(jù)《灌溉排水工程學(xué)》第39頁表113，具體數(shù)據(jù)見表36。本設(shè)計(jì)不予考慮； ——時(shí)段內(nèi)的灌溉水量，mm； ——時(shí)段內(nèi)的作物田間需水量，mm。播前灌水定額可按下式計(jì)算： （32）式中：——播前灌水定額，畝；——土壤計(jì)劃層深度，本設(shè)計(jì)取； ——允許最大的含水率，以占孔隙率的%計(jì)， ==50%； ——土層內(nèi)的平均含水率，占孔隙率%，本設(shè)計(jì)； ——土壤孔隙率，占土體%，=40%。旱作物依靠其主要根系從土壤中吸取水分，滿足其正常生長(zhǎng)發(fā)育需要。（3）按水量平衡原理分析制定作物的灌溉制度。（1）根據(jù)群眾豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)，確定作物灌溉制度。各作物各生育期的需水量見表32,33,34,35。表31 灌溉設(shè)計(jì)保證率標(biāo)準(zhǔn)參考值灌水方法地區(qū)作物種類灌溉設(shè)計(jì)保證率（%）地面灌溉干旱地區(qū)或水資源緊缺地區(qū)以旱作為主50~75以水稻為主70~80半干旱、半濕潤(rùn)地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)以旱作為主70~80以水稻為主75~80濕潤(rùn)地